Ловушка для очистки жидких металлов от углерода
32I8S4
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
МПК G 21с 17/02
Заявлено 09Х11 1970 (№ 1465168)26-25) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 19.Х1.1971. Б1оллетснь ¹ 35
Дата опубликования описания 31.1.1972
Комитет па делам изобретеиий и открытий при Совете Мииистров
СССР
УДК 621.039.53(088.8) Авторы изобретения
О. В. Старков, Б. А. Невзоров и Е. C. Кононов
Заявитель
ЛОВУШКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКИХ МЕТАЛЛОВ
ОТ У ГЛ ЕРОДА
Изобретение относится к устройствам для очистки жидких металлов и может найти применение в энергетических установках, в том числе в ядерных реакторах, где в качестве теплоносителя используются жидкне металлы (щелочные) .
Углеродсодержащие примеси в щелочных металлах науглероживают конструкционные материалы и ухудшают их механические свойства. Поэтому удаление примесей углерода из щелочных теплоносителей является практически важной задачей.
Обычно для очистки щелочных теплоносителей от растворенных примесей используют холодные ловушки. Принцип действия таких ловушек основан на изменении растворимости примесей с изменением температуры.
Применение подобных ловушек для углеродсодержащих примесей будет не эффективным, так как растворимость углерода черезвычайно мала и большая его часть находится в виде дисперсных частиц размерами меньше 5 лткл.
Другим способом очистки щелочных теплоносителей от примесей является метод «горячих ловушек» или геттеров, в которых за счет химического взаимодействия происходит поглощение примесей: кислорода, углерода, азота.
Материал геттеров должен быть коррозионно стойким, т. е. он не должен загрязнять теплоноситель и тракты контура. Например в качестве геттеров могут быть использованы карбидообразующие элементы: титан, хром, цирконий или стали, легированные карбидообразующим элементом, Эффективность применения материала в качестве геттера определяется его производительностью и емкостью по углероду.
Наибольшей емкостью по углероду обладают чистые карбидообразующие элементы.
1р Емкость сталей по углероду ниже, но производительность сталей по поглощению углерода выше, чем у чистых карбидообразующих элементов. Это связано с низкой растворимостью углерода в карбидообразующих эле15 ментах и с образованием на их поверхности пленки карбидов, которая сильно тормозит диффузию углерода в объем чистого металлакар бидообр азователя, 20 Предлагаемая ловушка сочетает в себе положительные свойства чистых элементов-карбидообразователей (высокую емкость и глубоку10 очистку по углероду) с положительными свойствами сталей (более высокой скоростью поглощения углерода) . Это достигается тем, что ловушка выполнена в виде сосуда с оболочкой из углеродопроницаемого материала, в которую заключен диспергированный или растворенный в жидком металле карбидообразователь.
321864
Составитель В. Мурогов
Редактор Корченко
Техред 3. Н. Тараненко
Корректор T. Китаева
Заказ 36/13 Изд. № 1712 Тираж 473 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
На чертеже показана описываемая ловушка.
Она представляет собой гетерофазную систему из тонкой оболочки 1 толщиной 0,2—
0,3 лм, высокопроницаемой для углерода (например железа), и диспергированных (меньше 5 лкм) или растворенных в жидком щелочном металле 2 карбидообразующих элементов 8. Заполнение ловушки производится через отверстие 4 в крышке 5, которое затем заваривают в атмосфере аргона.
Результаты испытания при 650 С в течение
260 час показывают, что производительность гетерообразной ловушки приблизительно на
70% выше, чем гомогенного геттера, изготовленного из нержавеющей стали 1Х18Н10Т.
Предмет изобретения
Ловушка для очистки жидких металлов от углерода, отличающаяся тем, что, с целью увеличения емкости ловушки при сохранении ее производительности, она выполнена в виде
10 сосуда с оболочкой из углеродопроницаемого материала, например железо-армко, в которую заключен диспергированный или растворенный в жидком металле, например в натрии, карбидообразователь, например титан.
